滚子链外链节压出力计算与分析

外链节的压出力是影响滚子链质量的重要指标之一,它与销轴和链板孔之间的过盈量有关。以往外链节压出力的分析中,只考虑了弹性变形的问题,在此基础上,将链板销轴组合简化为厚壁圆筒组合,运用弹性力学和塑性力学知识,进一步分析过盈量与压出力的关系,计算出各种型号外链节开始发生塑性变形的弹性极限过盈量。根据米塞斯屈服条件,推导出在弹塑性变形状态下压出力和过盈量之间的计算方法和计算公式。根据公式计算了多种型号链条外链节的有效弹性极限过盈量。     

钻井平台PPB260减速机轴毂复合连接仿真分析

钻井平台PPB260减速机输出轴与轮毂之间采用平键连接加过盈连接的复合连接形式,复合连接可使平键连接和过盈连接各自传递一部分扭矩,具有较高的承载能力、定心性好,应力分布状态复杂。借助大型有限元分析软件ABAQUS,针对不同的轴毂过盈量对复合连接的模型进行仿真分析,得到过盈连接和平键连接扭矩分配比例同轴毂过盈量之间的关系,分析了模型中等效应力分布情况,以及等效应力最大值同轴毂过盈量之间的关系,为复合连接的设计提供参考依据。     

基于有限元法的过盈配合应力分析

针对传统理论计算分析方法仅适用于外廓简单配合零件的局限,利用有限元法模拟了轴毂过盈配合分析过程,分析结果与传统理论分析结果具有较好的一致性.在此基础上,对某机构复杂轴毂配合情况进行了有限元法计算,该方法为复杂外廓零件的过盈配合计算提供了有力的依据.研究成果为校核连接零件强度、计算传动能力提供了依据,从而能更好地利用过盈配合的结构形式为机械设计服务.     

空心轴过盈配合结构循环微动磨损的仿真研究

基于Archard磨损模型建立空心轴过盈配合结构的微动磨损模型,通过有限元计算得到两种过盈量空心轴在微动循环周次的变化下配合面磨损轮廓和接触压应力、摩擦切应力、滑移幅值等微动参量,并与其中一种过盈量的实心轴过盈配合结构相应计算结果进行对比。结果表明,在相同过盈量和外载条件下,空心轴过盈配合结构的微动磨损程度大于实心轴过盈配合结构;在微动磨损对配合面形貌的影响下,空心轴配合面上的微动参量随循环周次增加的变化规律与实心轴结构基本一致:循环周次增加,接触压应力、摩擦切应力和滑移幅值随之增大;接触压应力峰值位置向配合中心移动;摩擦切应力峰值由粘着-滑移交界处向磨损-未磨损交界处转移,并向配合中心移动;增大空心轴过盈配合结构的过盈量能减小空心轴微动磨损的程度。     

传递较大功率的轴毂过盈配合一些问题的探讨

在食品、金属加工、冶金、机械等工业中 ,常常见到用较大直径和长度的轴毂过盈配合来传递动力 ,这种过盈配合传递功率大 ,轴毂受到较大力偶矩的作用 ,即所谓慢速重载荷。轴毂传递动力是通过轴毂配合表面的摩擦力来实现的 ,这就要求轴毂要有合适的过盈量 ,如果没有考虑轴毂配合的各种影响因素和慢速重载荷的特点 ,仅简单套用公式确定过盈量 ,就会因过盈量太小而产生“滑毂”(毂径向滑动 )现象 ,如果随意加大过盈量 ,会导致毂的断裂。过盈量的计算通常采用下列公式δｍｉｎ=Ｐｍｉｎｄ(Ｃ1Ｅ1+ Ｃ2Ｅ2)× 10 (1)Ｐｍｉｎ=2Ｔｆπｄ2 ｌ=2× 9.…     

船用柴油机曲轴减震器过盈配合应力分析

以某柴油机曲轴减振器圆锥过盈配合连接为对象,基于弹性力学理论推导均布载荷作用下曲轴和主轮毂的应力计算公式。在建立曲轴和主轮毂圆锥过盈配合有限元模型基础上,利用ANSYS分析不同过盈量和转速载荷作用下曲轴和主轮毂接触表面应力分布规律。结果表明:理论计算和数值分析结果吻合较好,过盈量和转速载荷对主轮毂内孔表面等效应力和径向应力分布影响较大,在曲轴减振器圆锥过盈配合结构和装拆工艺设计中需综合考虑。     

基于Ansys Workbench的行星架组件过盈配合仿真研究及结构改善

针对某典型小型行星减速器输出轴组件,对其销轴与行星架的过盈配合展开研究。首先根据理论计算得到过盈量的初始范围;再利用Ansys Workbench软件模拟分析设计参数对过盈装配的影响,其中重点分析了过盈量和摩擦系数对接触压力、等效应力和压装曲线的影响关系。研究发现过盈量对过盈配合的影响最大,摩擦系数对接触压力的影响可以忽略不计,在此基础上根据仿真结果对理论计算的初始过盈量范围进行优化,得到最佳过盈量范围为0.004～0.008mm;最后将销轴结构进行改善,结果表明所提出的阶梯销轴不会改变联接的可靠性,且能改善结构应力情况,提升压装质量,为小型行星减速器输出轴组件的设计提供参考。     

基于Workbench的过盈配合设计

为了保证过盈连接的可靠性,分析影响过盈连接可靠性的各因素并对最小过盈量进行修正。采用Workbench软件分析圆盘-轴和齿轮-轴相同过盈量的接触应力大小,圆盘-轴的接触应力与理论计算结果几乎一致,但齿轮-轴的接触应力与理论计算结果相差较大,得出公式法计算的接触应力仅适用于厚壁圆筒结构。分析过盈连接件在离心力和高温作用下的接触应力与等效应力,变化趋势与理论计算推测一致。基于公式法和有限元法,考虑各因素对过盈连接的影响,提出一种求实际过盈量取值范围的方法,使得过盈连接更为可靠,为过盈连接的设计提供一种新思路。     

用云纹法对塑性平面应力变形体的量测计算

本文着重探讨用云纹法对塑性平面应力状态变形体进行应变应力量测计算的方法。提出利用云纹法有效地将变形体中弹性变形区和塑性变形区分开。并将变形体受载后产生的弹性位移、应变、应变增量和塑性位移、应变、应变增量分别定量量测和计算出来。运用塑性流动理论和上述方法相结合制定数学模型、编写计算机程序、计算全场应力分布。在实验上解决了用云纹法进行塑性变形量测的有关技术问题。本文分析实验和计算结果,得出在塑性变形物体中弹性变形所占的比例,以及塑性变形应力集中系数和应变集中系数与弹性变形应力集中系数的差异,并且获得全场位移、应变、应变速度,应变速度强度和应力诸分量的解。     

齿轮与轴压装过程过盈配合研究

过盈配合由于连接承载能力强、结构简单等特点,被广泛应用于实际生产中。由于齿轮与轴之间装配过盈量直接影响着齿轮传动的工作性能,因而对齿轮与轴过盈配合研究具有重要的意义。从理论上详细地推导了齿轮和轴过盈配合过程,建立了过盈量计算公式,并采用有限元法对齿轮与轴之间的最大过盈量进行了数值计算,得到了应力分布和压装力变化,接触应力结果表明理论计算和有限元计算结果基本一致,可为齿轮与轴过盈设计提供一定的理论和依据,具有重要的实用价值。     

轴毂过盈联接的应力分析和接触边缘效应

用弹性力学和有限元方法对轴毂过盈联接进行了详细的分析，据此指出了弹性力学方法的弊端和有限元方法的优势。有限元方法不仅可以获得与弹性力学完全一致的理想模型下过盈联接的应力等，还能够分析弹性力学所不能求解的接触边缘效应——由接触引起的边缘应力集中。由于考虑了应力集中的存在，用有限元分析方法对轴毂过盈联接进行设计和校核，更符合实际情况，从而更合理。     

螺旋桨轴毂复合联接结构接触问题的非线性有限元分析及结构尺寸优化

针对航空工业产品使用的情况分析:要求其在保证承载的前提下,在设计中尽可能使其结构紧凑或减重.利用ANSYS软件建立一种新型螺旋桨轴毂复合联接结构的有限元接触模型,并以其复合结构中关键零件弹性环的半锥角及宽度为设计变量、弹性环的最大应力为状态变量,对弹性环的结构尺寸进行优化分析,为设计一种能满足航空行业中使用要求的螺旋桨轴毂复合联接结构提供理论分析基础.     

基于接触分析的气缸盖/气缸套密封性能研究

针对某160型柴油机的单体缸盖-气缸垫-气缸套密封系统,建立了装配体的有限元模型。采用接触分析法,研究了发动机功率提升前后,在预紧加爆压工况下原紧固螺栓对气缸垫密封性能的影响,并对气缸垫密封面的变形状态进行了弹塑性分析,对结构的密封性能进行了评价。结果表明,发动机功率提升后气缸垫发生了塑性屈服,但轴向应力仍均为负值(即压应力),轴向变形量亦均为负值(即压变形),说明提升功率后发动机工作过程中气缸垫仍然密封良好。较以往将气缸密封垫假设为弹性体相比,采用摩擦接触边界条件进行塑性有限元分析,更能体现缸盖与气缸垫接触面的真实应力与变形状态,因此接触分析法是研究缸盖/缸套密封结构的一种较佳途径。     

轧机油膜轴承锥套微动损伤机理和多极边界元法

为揭示大型轧机油膜轴承等过盈量弹性结合锥套与辊颈粘结事故的产生机理,采用多极边界元法定量描述锥套与辊颈在液压胀形装配过程中的接触应力分布规律,发现锥套与辊颈装配就位时两端区域接触压力高度集中现象,其最大值超过辊颈屈服极限致使辊颈表面生成对应塑性变形的高应力区.通过过盈配合轴套与悬臂轴组成的旋转试验装置,对油膜轴承锥套与辊颈在轧制负荷下进行微动损伤模拟试验,证明辊颈与锥套随着轧辊转动存在相互微动现象,讨论轧制过程中锥套与辊颈两端高接触应力区域微动疲劳损伤导致两者发生粘结的机制.阐明等过盈量弹性结合锥套结构的不合理性,否定原有锥套淬火硬度低而导致粘结事故发生的观点.     

Effects of solder joint structure and shape on thermal reliability of plastic ball grid array package

Among the PBGA (plastic ball grid array) packages, a 72-I/O OMPAC (overmolded effect array carrier) package is studied during thermal cycling. The ANSYS software is applied to analyze the effects of some factors on the solder joint for the fatigue life due to elastoplastic deformation of the electronic package; those factors are solder structure, shape, and pitch. The result shows that the maximum equivalent plastic strain range occurs at two interfaces, one is between the solder joint and the substrate, another one is between the solder joint and the printed circuit board. Moreover, the solder shape is determined by the solder height and the pad diameter under a fixed value of solder volume. It is found that the convex-shaped solder with larger height and smaller pitch has smaller maximum equivalent plastic strain range, which leads to the longer fatigue life. In addition, there are two kinds of solder structure: pure solder joint and copper core solder joint. In the copper core solder joint, the eutectic part becomes so small that a larger strain is induced. Therefore, the pure solder joint has smaller maximum equivalent plastic strain range and longer fatigue life than the copper core solder joint.     

多因素作用下储气库注采井油管接头气密性分析

储气库注采井油管接头在服役期间,套管接头处会承受拉、压载荷以及交变压力等,对套管接头气密性产生影响。为研究不同工况下接头主密封面等效应力变化以及分布规律,采用SOLIDWORKS软件和ANSYS软件对特殊螺纹套管接头进行应力分析,确定井口部分为套管串气密性危险点以及主、次密封面过盈量。研究结果表明:为满足特殊螺纹接头气密性及安全性需求,在高内压工况下主、次密封面过盈量应分别为0.05、0.01mm,在低压工况下可适当增加次密封面过盈量,以提高气密性;在实际储气库运行周期中,由于交变载荷的作用,接头主密封面有效密封长度会发生变化,甚至在应力集中区域会发生塑性变形,严重损害接头气密性。因此建议在储气库中使用高屈服强度材料的特殊螺纹接头,以满足不同工况下对接头气密性、安全性要求,同时适当增加次密封面过盈量,使密封面等效应力分布更加均匀。     

基于LAPW算法磁记忆信号相变特性的研究

当应力达到临界屈服点时,铁磁性金属构件将产生塑性形变,造成重大的安全隐患。金属磁记忆检测技术可以快速、有效地检测出应力集中区域,但是,目前尚无有效的方法对临界屈服点处的磁记忆信号特征进行定量化分析。采用基于密度泛函理论的线性缀加平面波法(LAPW),建立了磁力学耦合模型,分析了临界屈服点的磁记忆信号特征,计算了弹性形变和塑性形变范围内,体系的差分电荷密度、原子磁矩、晶格结构随应力的变化关系。研究结果表明:随着应力的增加,固体中原子之间的结合力逐渐减弱,晶格结构的稳定性变差;当应力达到临界屈服点时,固体发生相变,磁记忆信号产生突变,磁记忆效应减弱。理论计算结果与实验结果具有很好的一致性。     

乘用车轮毂轴承单元侧向冲击损伤分析

针对轮毂轴承单元冲击失效占比越来越高的问题,分析了侧向冲击机理,通过设计1/4转、1/2转及全转向3种不同侧向冲击试验,分析了冲击损伤对轮毂轴承振动噪声、沟道塑性变形与沟道接触疲劳寿命的影响,得到抗冲击型轮毂轴承单元的设计判据为:在主机客户要求的冲击工况下,轮毂轴承单元沟道冲击压痕不大于4.5μm,接触应力小于4900...     

含间隙曲柄滑块机构运动副动态磨损研究

含间隙曲柄滑块机构中运动副的润滑情况不同于滑动轴承,其相对速度不足以形成动压润滑而处于边界润滑状态下.为了分析此状态下的动态磨损问题,考虑到含间隙运动副边界润滑时轴套的切向弹性变形和切向阻尼,结合考虑间隙运动副碰撞接触的非线性弹簧阻尼模型,提出边界润滑条件下的间隙副接触力模型,进而在此基础上推导出间隙副的动态磨损模型,并对含间隙曲柄滑块机构的运动副动态磨损进行数值分析.计算结果表明副元素间呈现出连续弹性变形现象,在连续变形接触处,动态磨损量较大使磨损加剧,并出现非均匀磨损.     

The Law of Response of L<Subscript>CR</Subscript> Wave in the Plastic and Elastic Deformation in A36 Steel

Nowadays the method of the longitudinal critical refraction wave (L_CR wave) is an effective method to nondestructively measure the on-line stress in the huge steel structures. The present study and research of the method of L_CR wave are mainly focused on measuring the residual stress in the steel structures, in contrast to the few research findings related to the on-line stress measurement in steel structures (including the elastic and plastic deformation). Based on the Acoustoelastic effect, the L_CR wave stress measurement system is built to measure the change of time of L_CR wave propagating, stress coefficient and the energy of L_CR wave in A36 steel test specimens from the elastic deformation to the plastic deformation. The conclusion is: At the free-stress condition, the flight time of L_CR wave and stress coefficient show an obvious change between the elastically deformed test stage and plastically deformed stage. The change of flight time and the intensity attenuation of L_CR wave show a turning point, when the specimen undergoes the process from elastic deformation to plastic deformation. And the extent of plastic deformation in the steel structure can be evaluated by the extent of intensity attenuation of L_CR wave. The experimental method will be showed in this paper for measuring the extent of plastic deformation in the steel structures in service on construction scene using the L_CR wave method.